控;PLC具有较强的通信功能,可与计算机或其他智能装置进行通信和联网,从而能方便地实现集散控制。功能完备的PLC不仅能满足控制的要求,还能满足现代化大生产管理的需要。
总之为了进一步扩大PLC在工业自动化领域的应用范围,适应大、中、小型企业扩印不同需要,PLC产品大致向以下几方面发展:
(1) 向小型化方向发展;
(2) 向高速度、大容量和智能化方向发展;
(3) PLC编程工具与编程语言的多样化、高级化、标准化; (4) 向网络化方向发展;
二、设备主要技术参数
1、设计概述
本文介绍了利用可编程序控制器对某20/5t行车的工作过程进行控制的方法,简化了控制系统的接线,克服了电磁继电器动作时间长、触点抖动的缺点,提高了系统的可靠性和灵活性。利用PLC实现对行车生产线的系统控制,使系统具有很强的适应能力,可方便完成自动,手动拉制和相互之间的切换;整个程序采用结构化的设计方法,具有调试方便,维护简单,移植性好的优点。 现有的吊车系统(即传统结构梁式或桥式起重机),其驱动电机(包括主钩、副钩、大车、小车)均采用绕线型转子异步电机,通过在转子回路中串入电阻实现调速,这种调速方式实现简单,串电阻调速是一种有级调速方式,通过接触器的分合完成对转子串联电阻的切换,从而调整电机的转速,在进行电阻切换时会对电网及起重机的机械部分带来不可避免的冲击。
起升改造采用国标新型QR2S控制屏,副钩、大小车采用凸轮控制,主钩操作方式为三档小主令控制,减少操作难度和劳动强度。
2、电动机的选择
主钩电机选择
根据主钩最大载重为20t提升速度(u)15m/min
由公式P=F×v÷60÷η×k P功率KW ,F提升力 Kn ,u提升速度m/min ,η传动机械的机构效率一般0.85 ,K功率备用系数,K=1.1 -1.25 K取1.25 由:1t=10n得F=20×10=200Kn
可得:P=1.25×200×15÷60÷0.85=73.5Kw
所以主钩电机选用 YZR315M-10 75Kw 1台
副钩电机选择
根据副钩最大载重为5t提升速度(u)15m/min
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由公式P= F×v÷60÷η×k P功率Kw ,F提升力 Kn ,u提升速度m/min ,η传动机械的机构效率一般0.85 ,功率备用系数,K取1.25 由:F=5t×10Kn=50Kn
可得:P=1.25×50×15÷60÷0.85=18.5Kw
所以副钩电机选用 YZR200L-8 20Kw 1台
大车电机选择
根据大车最大载重为2.5t速度要求为v=25m/min 功率备用系数,K取1.1 由公式P= F×v÷60÷η×k P=25×25÷60÷0.8×1.25=14.5 Kw
所以大车电机选用 YZR180L-8 15Kw 2台
小车电机选择
根据小车最大载重为1.5t速度要求为v=20m/min 功率备用系数,K取1.1 由公式P= F×v÷60÷η×k P=15×20÷60÷0.8×1.1=6.8 Kw 小车电机 YZR160L-8 7Kw 1台
3、空开、接触器和过流继电器的选择
空开、接触器和过流继电器可根据控制机构的功率和电压求出电流来选择不同的电器元件,详细见电器材料明细表。
4、电线电缆的选择
主电路用RVB70的线 控制电路用RVB1.5的线 PLC用RVB1的线
三、设备组成
1、起升控制柜
起升机构一个控制柜,放于大梁上。
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控制方式:QR2S控制屏
所有接触器的动作全部通过PLC发出信号控制。
2、大小车副钩控制柜
控制柜放于大梁上。 控制方式:全凸轮控制
所有接触器的动作全部通过PLC发出信号控制。
3、司机室
司机室电气设备由以下各部组成: ● 联动台 ● 保护柜
联动台选用天水系列联动台
供电电源为AC380V, 50Hz三相制,经导电装置引至桥式起重机。
总电源断路器设置在总电源柜中并配置失压脱扣线圈, 其额定容量根据装机总容量选配,具有短路, 过载, 失压保护功能。整机工作电源由总电源断路器出线端引出,向机上各机构的主回路供电,并设置总接触器。司机室按钮盒上设有紧停按钮,紧急情况下用来分断总电源断路器,切断整机工作电源。
控制及信号电源为AC220V, 设置了单相隔离变压器,为紧停回路、各机构控制回路、超负荷限制器提供电源。
整机控制核心PLC采用日本三菱FX2N系列,由主令控制器控制相应继电器发出动作信号经过光隔后输入PLC,经PLC内部CPU进行程序处理后输出控制信号至各机构动作,可靠性非常高。
4、安全保护设施
4.1紧急断电保护,当操作过程出现异常情况,按下紧急停止按钮,立即分断进线总接触器。 4.2起升限位保护:主钩设置上下限位开关。限位开关的信号经隔离进入PLC中,通过PLC
来进行控制。副钩限位直接控制副钩上升接触器。
4.3起升机构超载保护:主副起升机构设置超载保护装置,超载信号进入PLC,超载时通过
PLC禁止上升,但允许下降。
4.4 大小车限位保护:起重机的大小车运行机构采用双限位作为行程限位保护。当平移机构运行
到极限限位位置,将行程开关的停车信号送到PLC中,通过PLC来达到停车目的。 4.5 门开关保护:进入起重机的门上设有安全开关。当其中任意一个安全开关断开时,总接触器即自动断开,可避免误入大车走台危及人身安全。
4.6主钩设置超速开关进行保护;主副钩上升过程中设置双限位保护(重锤式和旋转式并用),主
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钩重锤和副钩重锤串联后再串入总接触器回路,双限位控制不同的断路装置。
5、电线电缆
电线和电缆选用国产优质品牌高温电缆,保证电线不会因环境温度高而过快老化,增加其使用寿命和可靠性。
四、电气操作及注意事项
1、电气操作
1.1、合上总电源开关,各控制柜断路器,确认各舱门关闭到位,按下启动按钮启动总接触器(确保急停按钮旋起处于接通位置,电锁开关在接通位置),使整车电源上电。
注意:总接触器控制没有经过PLC,如果不能合闸,请检查各舱门限位是否关闭到位,大小车和副钩凸轮是否在零位,小车过流、总过流、大车过流、副钩过流常闭是否闭合到位,主副钩重锤是否接通(联动台左箱备用按钮用来短接主副钩重锤限位,按下按钮如果总接触器能合闸,则检查重锤开关)。
1.2、大小车机构和副钩机构采用5档凸轮操作,联动台信号送入PLC控制正反转和切电阻接触器。检查控制回路动作时,可以把机构主空开断开,观察中继和接触器动作情况。
注意:如果速度不对,请检查各中继是否完好,或者联动台信号是否送入PLC(可以通过观察PLC的各点输入灯是否被点亮来判断)。
1.3、主钩机构采用国标新型QR2S控制屏,QR2S控制屏比起原来老式控制屏控制线路更为简单,线路为可逆不对称线路,主令控制器档数为3-0-3,比起原来老式6档手柄控制更为简便,操作也更容易掌握。
QR2S控制屏主令控制器下降一、二档为反接制动,可实现负载慢速下降,第三档为再生制动,可实现负载快速下降;QR2S控制屏的线路允许从下降第三档直接打上升任何档。电路能保证电机先在短接一级电阻情况下反接制动减速,然后转入上升运行;控制回路中正反转接触器具有故障保护功能和熔焊检测功能,防止电动机失电而制动器仍然在通电而导致失速的发生。
1.4、主钩上限位串连接入中继K060线圈,K060处于闭合状态主钩才可以上升,如果KO60没有闭合请检查限位是否闭合到位或者KO60是否损坏以及K060信号是否送入PLC;主钩超速中继K061检查同上(可以通过观察PLC的各点输入灯是否被点亮来判断)。
1.5、PLC问题的查找,主要是观察信号的输入和输出的情况,可以通过观察PLC的各点输入灯是否被点亮来判断。
2、注意事项
2.1、温度要求:0 ℃~ 40 ℃(过温时降容使用)
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2.2、湿度要求:5至95%,不允许冷凝,在腐蚀气体中最大允许相对湿度60%。 2.3、不允许与可燃性气体接触,不允许有导电粉尘。
2.4、由于起重机械长期在高温环境下工作,而且粉尘较多,因此对电气元件防护由为重要,应该经常吹灰,清扫柜体。
2.5、电控柜在长期运行中,由于反复吸合、释放的振动,易使设备器件及接线螺丝松动,应经常检查。
2.6、 PLC程序已经调试完好,非专业人员不得擅自改动。
五、执行标准:
电气控制系统设计、制造、安装执行如下标准及规范(不限如此) GB3811起重机设计规范 GB/T14405-93 通用桥式起重机 GB6067-85起重机械安全规程
GB/T5909-1995起重机试验规范与规程 GB/J232-85电气装置工程施工及验收规范
GB50168-92 电气装置安装工程盘、屏及二次回路接线施工及验收规范
按照《起重机设计规范》(GB3811)、《起重机安全规程》(GB6067)等的要求,设置必要的安全保护环节;
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